高三化学二轮复习 第1部分 专题14 物质结构与性质（选修）课件.ppt

专题十四物质结构与性质 选修 高三化学二轮复习 考点 考点一原子结构与性质 考点二分子结构与性质 考点三晶体的结构与性质 最新考纲 1 原子结构与元素的性质 1 了解原子核外电子的能级分布 能用电子排布式表示常见元素 1 36号 原子核外电子的排布 了解原子核外电子的运动状态 2 了解元素电离能的含义 并能用以说明元素的某些性质 3 了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁 了解其简单应用 4 了解电负性的概念 知道元素的性质与电负性的关系 最新考纲 2 化学键与物质的性质 1 理解离子键的形成 能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质 2 了解共价键的主要类型 键和 键 能用键能 键长 键角等说明简单分子的某些性质 3 了解简单配合物的成键情况 4 了解原子晶体的特征 能描述金刚石 二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系 5 理解金属键的含义 能用金属键理论解释金属的一些物理性质 6 了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型 sp sp2 sp3 能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构 最新考纲 3 分子间作用力与物质的性质 1 了解化学键和分子间作用力的区别 2 了解氢键的存在对物质性质的影响 能列举含有氢键的物质 3 了解分子晶体与原子晶体 离子晶体 金属晶体的结构微粒 微粒间作用力的区别 真题回放 名师支招 首页 上页 下页 尾页 把脉高考理清学情 1 2015 高考新课标卷 碳及其化合物广泛存在于自然界中 回答下列问题 1 处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述 在基态14c原子中 核外存在 对自旋相反的电子 2 碳在形成化合物时 其键型以共价键为主 原因是 3 cs2分子中 共价键的类型有 c原子的杂化轨道类型是 写出两个与cs2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 4 co能与金属fe形成fe co 5 该化合物的熔点为253k 沸点为376k 其固体属于 晶体 解析 答案 1 电子云2 2 c有4个价电子且半径小 难以通过得或失电子达到稳定电子结构 3 键和 键spco2 scn 或cos等 4 分子 5 碳有多种同素异形体 其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示 在石墨烯晶体中 每个c原子连接 个六元环 每个六元环占有 个c原子 在金刚石晶体中 c原子所连接的最小环也为六元环 每个c原子连接 个六元环 六元环中最多有 个c原子在同一平面 解析 答案 真题回放 名师支招 5 32 124 首页 上页 下页 尾页 把脉高考理清学情 图片显 隐 2 2015 高考新课标卷 a b c d为原子序数依次增大的四种元素 a2 和b 具有相同的电子构型 c d为同周期元素 c核外电子总数是最外层电子数的3倍 d元素最外层有一个未成对电子 回答下列问题 1 四种元素中电负性最大的是 填元素符号 其中c原子的核外电子排布式为 2 单质a有两种同素异形体 其中沸点高的是 填分子式 原因是 a和b的氢化物所属的晶体类型分别为 和 解析 答案 真题回放 名师支招 c核外电子总数是最外层电子数的3倍 则c为p元素 a b的原子序数小于c 且a2 和b 具有相同的电子构型 则a为o元素 b为na元素 c d为同周期元素 且d元素最外层有一个未成对电子 则d为cl元素 1 o na p和cl四种元素中 o元素的电负性最大 p原子核外有15个电子 其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3或 ne 3s23p3 2 o元素形成o2和o3两种同素异形体 固态时均形成分子晶体 而分子晶体中 相对分子质量越大 分子间作用力越大 物质的沸点越高 故o3的沸点高于o2 o元素形成的氢化物有h2o和h2o2 二者均能形成分子晶体 na元素形成的氢化物为nah 属于离子晶体 首页 上页 下页 尾页 把脉高考理清学情 1 o1s22s22p63s23p3或 ne 3s23p3 2 o3o3相对分子质量较大 范德华力大分子晶体离子晶体 3 c和d反应可生成组成比为1 3的化合物e e的立体构型为 中心原子的杂化轨道类型为 4 化合物d2a的立体构型为 中心原子的价层电子对数为 单质d与湿润的na2co3反应可制备d2a 其化学方程式为 5 a和b能够形成化合物f 其晶胞结构如图所示 晶胞参数a 0 566nm f的化学式为 晶胞中a原子的配位数为 列式计算晶体f的密度 g cm 3 解析 答案 真题回放 名师支招 首页 上页 下页 尾页 把脉高考理清学情 图片显 隐 真题回放 名师支招 首页 上页 下页 尾页 1 不会书写基态原子的核外电子排布式 没有把同一能层的电子放在一起 如fe的基态原子的电子排布式不是1s22s22p63s23p64s23d6 而是1s22s22p63s23p63d64s2 不能区分原子的核外电子排布式 价电子排布式 价电子排布图的概念 如错把铜的价电子排布式3d104s1写成 ar 3d104s1 2 不会判断元素第一电离能的大小 忽略同周期第一电离能的特殊情况 如n的第一电离能反而比o的第一电离能大 把脉高考理清学情 真题回放 名师支招 首页 上页 下页 尾页 3 不会判断分子的空间构型和中心原子的杂化方式 如nh3的价层电子对互斥模型是四面体 分子构型是三角锥形 n原子的杂化方式是sp3不是sp2 4 不熟悉常见晶体的晶胞类型 涉及有关晶胞的计算时 不注意单位的换算 如面心立方晶胞与体心立方晶胞的配位数不同 晶胞参数给定单位是nm时 忽略换算成cm 把脉高考理清学情 1 基态原子的核外电子排布 1 排布规律 考点一原子结构与性质 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 2 四种表示方法 考点一原子结构与性质 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 3 特殊原子的核外电子排布式 24cr的核外电子排布 先按能量从低到高排列 1s22s22p63s23p64s23d4 因3d5为半充满状态 比较稳定 故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道 得1s22s22p63s23p64s13d5 再将同一能层的排到一起 得该原子的电子排布式 1s22s22p63s23p63d54s1 29cu的核外电子排布 先按能量从低到高排列 1s22s22p63s23p64s23d9 因3d10为全充满状态 比较稳定 故需要将4s轨道的一个电子调整到3d轨道 得1s22s22p63s23p64s13d10 再将同一能层的排到一起 得该原子的电子排布式 1s22s22p63s23p63d104s1 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 2 元素第一电离能的递变性 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 1 特例当原子核外原子排布在能量相等的轨道上形成全空 p0 d0 f0 半充满 p3 d5 f7 和全充满 p6 d10 f14 的结构时 原子的能量较低 为稳定状态 该元素具有较大的第一电离能 如 第一电离能 be b mg al n o p s 2 应用 判断元素金属性的强弱 电离能越小 金属越容易失去电子 金属性越强 反之越弱 判断元素的化合价 如果某元素的in 1 in 则该元素的常见化合价为 n 如钠元素i2 i1 所以钠元素的化合价为 1 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 3 元素电负性的递变性 1 规律同周期元素 从左到右 电负性依次增大 同主族元素自上而下 电负性依次减小 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 2 应用 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 1 1 2015 高考四川卷 si基态原子的电子排布式为 答案 1s22s22p63s23p2或 ne 3s23p2 2 2015 高考江苏卷 cr3 基态核外电子排布式为 答案 1s22s22p63s23p63d3或 ar 3d3 3 2014 高考新课标卷 t37 2 基态fe原子有 个未成对电子 fe3 的电子排布式为 答案 41s22s22p63s23p63d5 4 2014 高考江苏卷21 a 1 cu 基态核外电子排布式为 答案 ar 3d10或1s22s22p63s23p63d10 首页 上页 下页 尾页 集训一电子排布及表示方法 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 5 2013 高考上海卷改编 氯元素原子的m层上有 个未成对的p电子 答案 1 6 2013 高考新课标卷 基态si原子中 电子占据的最高能层符号 该能层具有的原子轨道数为 电子数为 答案 m94 首页 上页 下页 尾页 集训一电子排布及表示方法 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 7 2013 高考四川卷 y为前四周期元素 其单质是一种黄色晶体 y基态原子的核外电子排布式为 答案 1s22s22p63s23p4 8 2013 高考福建卷 31 2 基态铜原子的核外电子排布式为 答案 ar 3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1 9 2013 高考新课标卷 37 1 ni2 的价电子排布图为 首页 上页 下页 尾页 集训一电子排布及表示方法 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 1 在写基态原子的电子排布图时 常出现以下错误 首页 上页 下页 尾页 集训一电子排布及表示方法 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 2 同能级的轨道半充满 全充满或全空状态的原子结构稳定如np3 np6cr 3d54s1mn 3d54s2cu 3d104s1zn 3d104s2 首页 上页 下页 尾页 集训一电子排布及表示方法 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 2 2014 高考新课标卷 节选 周期表前四周期的元素a b c d e 原子序数依次增大 a的核外电子总数与其周期数相同 b的价电子层中的未成对电子有3个 c的最外层电子数为其内层电子数的3倍 d与c同族 e的最外层只有1个电子 但次外层有18个电子 b c d中第一电离能最大的是 填元素符号 e的价层电子轨道示意图为 首页 上页 下页 尾页 集训二元素的电离能与电负性 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 答案 n 3 1 ni是元素周期表中第28号元素 第二周期基态原子未成对电子数与ni相同且电负性最小的元素是 提示 ni的价电子排布为3d84s2 未成对电子数为2 第二周期基态原子未成对电子数为2的元素有碳和氧 同周期从左到右电负性逐渐增大 则电负性碳 氧 答案 碳 2 第一电离能介于b n之间的第二周期元素有 种 答案 3 首页 上页 下页 尾页 集训二元素的电离能与电负性 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 3 已知z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1 w的一种核素的质量数为28 中子数为14 则 w位于元素周期表第 周期第 族 z的第一电离能比w的 填 大 或 小 答案 三 a小 首页 上页 下页 尾页 集训二元素的电离能与电负性 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点一原子结构与性质 1 分子极性 非极性的判断方法 1 由非极性键构成的双原子分子一定是非极性分子 如h2 o2等 2 由极性键构成的分子可能是极性分子或非极性分子 若分子的空间构型对称 则为非极性分子 如co2 ch4等 若分子的空间构型不对称 则为极性分子 如nh3 ch3cl等 考点二分子结构与性质 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 3 判断abn型分子极性的经验规律 化合价法 abn型分子中中心原子a的化合价的绝对值等于该元素所在主族的序数即该主族元素的价电子数时 该分子为非极性分子 若中心原子的化合价的绝对值不等于该元素所在主族的序数即该主族元素的价电子数时 该分子为极性分子 具体实例见下表 考点二分子结构与性质 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 abn型的多原子分子是否有极性 常根据分子中是否有孤对电子来判断 如果中心原子的价层电子对全部为成键电子对 该分子一般为非极性分子 如果中心原子的价层电子既有成键电子对 又有孤电子对 该分子常为极性分子 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 2 根据价层电子对互斥模型判断分子的空间构型 1 价层电子对互斥模型说的是价层电子对的空间构型 而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型 不包括孤电子对 当中心原子无孤电子对时 两者的构型一致 当中心原子有孤电子对时 两者的构型不一致 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 3 杂化轨道类型的判断方法 1 看中心原子有没有形成双键或三键 如果有1个三键 则其中有2个 键 用去了2个p轨道 则为sp杂化 如果有1个双键则其中有1个 键 则为sp2杂化 如果全部是单键 则为sp3杂化 2 由分子的空间构型结合价电子对互斥理论判断 没有填充电子的空轨道一般不参与杂化 1对孤电子对占据1个杂化轨道 如nh3为三角锥形 且有一对孤电子对 即4个杂化轨道应呈四面体形 为sp3杂化 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 3 价电子法 对于abm型分子 若a原子的价电子数目有x个 b原子的价电子数目有y个 则杂化轨道数目 x my 2 例如ch4杂化轨道数目 4 4 1 2 4 则碳原子为sp3杂化 使用这个公式计算杂化轨道数目时 当o和s元素作为中心原子时提供6个电子 作为配位原子时提供0个电子 而f cl br i等原子作为中心原子时提供7个电子 而作为配位原子时提供1个电子 例如 co2中中心碳原子的杂化轨道数目 4 0 2 2 2 则为sp杂化 又如bf3中中心硼原子的杂化轨道数目 3 3 1 2 3 则硼原子为sp2杂化 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 4 范德华力 氢键 共价键的比较 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 5 配合物理论 1 配合物的组成 配体 含有孤电子对的分子或离子 如nh3 h2o cl br i scn 等 中心离子 提供空轨道的离子 一般是金属离子 特别是过渡金属离子 如cu2 fe3 等 配位数 直接同中心原子 或离子 配位的含有孤电子对的分子 或离子 的数目 2 常见配合物 如 cu nh3 4 oh 2 cu nh3 4 so4 ag nh3 2 oh fe scn 3等 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 1 1 2015 高考四川卷 利用价层电子对互斥理论判断pcl3的立体构型是 首页 上页 下页 尾页 集训一分子的结构 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 解析 答案 三角锥形 在pcl3分子中磷原子与氯原子形成三个 键 磷原子还有一对孤电子对 由价层电子对互斥理论可知pcl3的立体构型为三角锥形 2 2015 高考江苏卷 ch3cooh中c原子轨道杂化类型为 1molch3cooh分子含有 键的数目为 首页 上页 下页 尾页 集训一分子的结构 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 解析 答案 sp3和sp27mol 或7 6 02 1023 甲基 ch3 中的碳原子轨道杂化类型为sp3 羧基 cooh 中的碳原子轨道杂化类型为sp2 一个ch3cooh分子中有六个单键均为 键 还含有一个碳氧双键 碳氧双键中含一个 键 一个 键 共含7个 键 2 1 2014 高考江苏卷节选 醛基中碳原子的轨道杂化类型是 1mol乙醛分子中含有的 键的数目为 2 2014 高考四川卷节选 x y z r为前四周期元素 且原子序数依次增大 xy2是红棕色气体 x与氢元素可形成xh3 z基态原子的m层与k层电子数相等 r2 离子的3d轨道中有9个电子 xy离子的立体构型是 r2 的水合离子中 提供孤电子对的原子是 3 2014 高考山东卷节选 石墨烯 图甲 是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料 石墨烯中部分碳原子被氧化后 其平面结构会发生改变 转化为氧化石墨烯 图乙 首页 上页 下页 尾页 集训一分子的结构 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 解析 答案 图片显 隐 1 sp26 6 02 1023个 2 v形o 图甲中 1号c与相邻c形成 键的个数为 图乙中 1号c的杂化方式是 该c与相邻c形成的键角 填 或 图甲中1号c与相邻c形成的键角 若将图乙所示的氧化石墨烯分散在h2o中 则氧化石墨烯中可与h2o形成氢键的原子有 填元素符号 4 2013 高考山东卷节选 bcl3和ncl3中心原子的杂化方式分别为 和 首页 上页 下页 尾页 集训一分子的结构 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 解析 答案 3 3 sp3 o h 4 sp2sp3 3 图甲中 1号c与相邻的3个c形成1个碳碳双键和2个碳碳单键 即形成3个 键和1个 键 图乙中 1号c除与3个c形成化学键外 还与羟基氧原子形成化学键 故该c采取sp3杂化 氧化石墨烯中含有羟基 羟基氧原子可与水分子中的氢原子形成氢键 羟基氢原子可与水分子中的氧原子形成氢键 4 杂化轨道用于形成 键和容纳孤对电子 bcl3分子中b原子形成3个 键 无孤对电子 则b原子采取sp2杂化 ncl3中n原子形成3个 键 且有1对孤对电子 则n原子采用sp3杂化 3 2015 高考四川卷改编 1 x所在第二周期元素最高价氧化物对应的水化物中 酸性最强的是 填化学式 f和cl的氢化物中沸点较高的是 填化学式 2 cuso4溶液能用作p4中毒的解毒剂 反应可生成p的最高价含氧酸和铜 该反应的化学方程式是 首页 上页 下页 尾页 集训二分子的性质 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 答案 1 hno3hf 2 p4 10cuso4 16h2o 10cu 4h3po4 10h2so4 4 2015 高考江苏卷 与h2o互为等电子体的一种阳离子为 填化学式 h2o与ch3ch2oh可以任意比例互溶 除因为它们都是极性分子外 还因为 首页 上页 下页 尾页 集训二分子的性质 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 答案 h2f h2o与ch3ch2oh分子之间可形成氢键 5 1 2014 高考新课标卷 t37节选 乙酸的沸点明显高于乙醛的主要原因是 首页 上页 下页 尾页 集训二分子的性质 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 解析 答案 ch3cooh存在分子间氢键 因乙酸分子间能形成氢键 故乙酸的沸点明显比乙醛高 2 2014 高考新课标卷 37 节选 改编 周期表前四周期的元素a b c d e 原子序数依次增大 a的核外电子总数与其周期数相同 b的价电子层中的未成对电子有3个 c的最外层电子数为其内层电子数的3倍 d与c同族 e的最外层只有1个电子 但次外层有18个电子 回答下列问题 a和其他元素形成的二元共价化合物中 分子呈三角锥形 该分子的中心原子的杂化方式为 分子中既含有极性共价键 又含有非极性共价键的化合物是 填化学式 写出两种 这些元素形成的含氧酸中 分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是 酸根呈三角锥结构的酸是 填化学式 首页 上页 下页 尾页 集训二分子的性质 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 解析 答案 sp3h2o2 n2h4 hno2 hno3h2so3 nh3分子呈三角锥形 分子中n原子采取sp3杂化 分子中含有极性键和非极性键的化合物有h2o2和n2h4等 这些元素形成的含氧酸有hno3 hno2 h2so4 h2so3等 其中中心原子价层电子对数为3的是hno2和hno3 酸根呈三角锥结构的酸是h2so3 首页 上页 下页 尾页 集训二分子的性质 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 解析 答案 ccl4或sicl4等 16na或16 6 02 1023个 水分子与乙醇分子之间存在氢键 首页 上页 下页 尾页 集训一分子的结构 知识精讲 考向集训 高频考点深化突破 考点二分子结构与性质 答案 中形成分子内氢键 使其更难电离出h 1 晶体类型的判断 1 据各类晶体的概念判断 即根据构成晶体的粒子和粒子间的作用力类别进行判断 如由分子通过分子间作用力 范德华力 氢键 形成的晶体属于分子晶体 由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体 由阴 阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体 由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体 或由金属原子形成的晶体属于金属晶体 考点三晶体的结构与性质 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 2 据各类晶体的特征性质判断 如低熔 沸点的晶体属于分子晶体 熔 沸点较高 且在水溶液中或熔化状态下能导电的晶体属于离子晶体 熔 沸点很高 不导电 不溶于一般溶剂的晶体属于原子晶体 能导电 传热 具有延展性的晶体属于金属晶体 2 晶体熔 沸点高低的比较 1 不同类型晶体的熔 沸点高低的一般规律 原子晶体 离子晶体 分子晶体金属晶体的熔 沸点差别很大 如钨 铂等熔点很高 汞 铯等熔点很低 考点三晶体的结构与性质 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 2 原子晶体 由共价键形成的原子晶体中 原子半径小的键长短 键能大 晶体的熔 沸点高 如熔点 金刚石 碳化硅 硅 3 离子晶体 一般地说 阴阳离子的电荷数越多 离子半径越小 则离子间的作用力就越强 其晶体的熔 沸点就越高 如熔点 mgo nacl cscl 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点三晶体的结构与性质 4 分子晶体 分子间作用力越大 物质的熔 沸点越高 具有氢键的分子晶体熔 沸点反常地高 如h2o h2te h2se h2s 组成和结构相似的分子晶体 相对分子质量越大 熔 沸点越高 snh4 geh4 sih4 ch4 组成和结构不相似的分子晶体 相对分子质量接近 分子的极性越大 其熔 沸点越高 如co n2 ch3oh ch3ch3 5 金属晶体 金属离子半径越小 离子电荷数越多 金属键越强 金属熔 沸点就越高 如熔 沸点 al mg na 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点三晶体的结构与性质 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点三晶体的结构与性质 2 类型 长方体 正方体 晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点三晶体的结构与性质 非长方体 非正方体 晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定 如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形 其顶点 1个碳原子 对六边形的贡献为1 3 再如图所示的正三棱柱形晶胞中 知识精讲 考向集训 首页 上页 下页 尾页 高频考点深化突破 考点三晶体的结构与性质 4 晶体密度及微粒间距离的计算 1 计算晶体密